1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплоэнергетика
  4. № 7, 2023

Теплоэнергетика, 2023, № 7, стр. 58-69

Моделирование гидродинамики теплоносителя на выходном участке тепловыделяющей сборки кассетной активной зоны реактора типа ритм

С. М. Дмитриев a, Т. Д. Демкина a, А. А. Добров a, Д. В. Доронков a, *, Д. С. Доронкова a, А. Н. Пронин a, А. В. Рязанов a, Д. Н. Солнцев a, А. Е. Хробостов a

a Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) им. Р.Е. Алексеева
603950 г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24, Россия

* E-mail: nevid000@mail.ru

Поступила в редакцию 11.12.2022
После доработки 20.02.2023
Принята к публикации 25.02.2023

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований гидродинамики теплоносителя на выходном участке кассетной тепловыделяющей сборки (ТВС) ректора типа РИТМ атомной электростанции малой мощности наземного размещения. Цель работы – анализ распределения осевой скорости и расхода потока теплоносителя на выходе из пучка твэлов, в модернизированной головке тепловыделяющей сборки, возле трубы отбора теплоносителя и отверстиях верхней опорной плиты, а также определение тех областей пучка твэлов, из которых наиболее вероятно попадание потока теплоносителя в трубу отбора к термометру сопротивления. Для достижения этой цели проведены эксперименты на исследовательском стенде с воздушной рабочей средой на модели выходного участка тепловыделяющей кассеты, включающей в себя выходной фрагмент пучка твэлов с дистанционирующими решетками, макеты модернизированной головки топливной кассеты, верхней опорной плиты и трубы отбора теплоносителя. При изучении течения потока теплоносителя в выходной части топливной кассеты применялись пневмометрический метод и метод впрыска контрастной примеси. В качестве исследуемой была выбрана область, охватывающая все поперечное сечение модели. Картина течения теплоносителя представлена картограммами распределения его осевой скорости и расхода, а также картограммами распределения контрастной примеси в поперечном сечении экспериментальной модели. Результаты экспериментов могут служить основой для принятия инженерных решений при проектировании новых активных зон реакторов типа РИТМ. Полученная база опытных данных может быть использована для валидации современных CFD‑программ и одномерных теплогидравлических кодов, применяемых при обосновании теплотехнической надежности активных зон.

Ключевые слова: ядерный реактор, активная зона, топливная кассета, твэл, дистанционирующая решетка, модернизированная головка, труба отбора теплоносителя, осевая скорость, осевой расход, контрастная примесь, исследовательский стенд, экспериментальная модель

Список литературы

  1. Реакторные установки для атомных ледоколов. Опыт создания и современное состояние / Д.Л. Зверев, Ю.П. Фадеев, А.Н. Пахомов, В.Ю. Галицких, В.И. Полуничев, К.Б. Вешняков, С.В. Кабин, А.Ю. Турусов // Атомная энергия. 2020. Т. 129. Вып. 1. С. 29–37.

  2. Активные зоны действующих атомных ледоколов / Д.Л. Зверев, О.Б. Самойлов, О.А. Морозов, А.А. Захарычев, В.Ю. Силаев, П.Б. Матяш, А.Ю. Вишнев, М.М. Кашка, О.Э. Дарбинян // Судостроение. 2020. № 1 (848). С. 13–16.

  3. Опыт создания первой в мире плавучей АЭС. Направления дальнейшего развития / В.М. Беляев, М.А. Большухин, А.Н. Пахомов, А.М. Хизбуллин, А.Н. Лепехин, В.И. Полуничев, К.Б. Вешняков, А.Н. Соколов, А.Ю. Турусов // Атомная энергия. 2020. Т. 129. Вып. 1. С. 37–43.

  4. Петрунин В.В. Реакторные установки для атомных станций малой мощности // Вестник РАН. 2021. Т. 91. Вып. 6. С. 528–540. https://doi.org/10.31857/S0869587321050182

  5. Методы обоснования теплотехнической надежности активной зоны водо-водяных реакторов / А.А. Баринов, С.М. Дмитриев, А.Е. Хробостов, О.Б. Самойлов // Атомная энергия. 2016. Т. 120. Вып. 5. С. 270–275.

  6. Расчетно-экспериментальные исследования течения потока теплоносителя в кассетной активной зоне реактора КЛТ-40С / С.М. Дмитриев, А.В. Варенцов, А.А. Добров, Д.В. Доронков, А.Н. Пронин, В.Д. Сорокин, А.Е. Хробостов // ИФЖ. 2017. Т. 90. Вып. 4. С. 988–996.

  7. Экспериментальные исследования локальной гидродинамики теплоносителя на масштабной модели кассетной ТВС реактора КЛТ-40С / С.М. Дмитриев, А.А. Баринов, А.В. Варенцов, Д.В. Доронков, Д.Н. Солнцев, А.Е. Хробостов // Теплоэнергетика. 2016. № 8. С. 41–48. https://doi.org/10.1134/S004036361608004X

  8. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. 2-е изд. М.: Высшая школа, 1973.

  9. Применение многоканального пневмометрического зонда для исследования профиля скорости теплоносителя в моделях топливных кассет ядерных реакторов / С.М. Дмитриев, А.А. Добров, М.А. Легчанов, А.Е. Хробостов // Приборы и методы измерений. 2015. Т. 6. № 2. С. 188–195.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплоэнергетика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал